Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Карбиды и керметы на основе карбидов

Карбиды и керметы на основе карбидов
Материалами другой группы, характеризуемыми весьма высокой огнеупорностью, явились соединения металлов с углеродом – карбиды. Эти соединения типа МС (где М - металл, С - углерод) отличаются кристаллической структурой кубического типа, представляющей собой включения металлоида в кристаллическую решетку металла. Образуются дополнительные сильные связи, увеличивающие энергию кристаллической решетки и связанную с ней твердость и высокую температуру плавления.
Одно из этих соединений уже упоминалось в разделе карборунда.

Общей чертой карбидов является чрезвычайно высокая температура плавления (до 4000°С), высокая твердость и нестойкость в окислительной среде.

Технология производства карбидов сложна и разнообразна.
Карбидам различных материалов свойственны следующие температуры плавления, °С:

TiC - 3140 Cr2O3 - 1920
ZrC - 3530 Mo2C - 2690
HfC - 3900 WC - 2600
Vc - 2830 W2C - 2750
NbC - 3500 ThC - 2625
TaC - 3800 Ul - 2590

Точность определения этих величин ввиду трудности измерений таких высоких температур невелика и составляет ±50 – 100°С. Температура плавления смеси 4 частей карбида тантала ТаС и 1 части карбида циркония ZrC составляет 3932 - 4205°С, а смеси 4 частей ТаС и 1 части карбида гафния HfC дает температуру плавления 4215°С.

Всем карбидам свойственна повышенная теплопроводность (ккал/м•ч•°С):

TiC….14,5 NbC….12,4
ZrC….16,0 TaC…..18,5

Основным ограничением в применении карбидов является плохая стойкость в окислительной среде.

На основе карбидов получены твердые и весьма прочные материалы, по характеристике близкие к металлам.

Большой интерес в этом отношении представляют карбидные материалы, изготовленные на связке из металла, так называемые керметы. Их производство для специальных целей развилось в специальную область – металлокерамику. Высокие качества этих материалов обусловлены сочетанием высокоогнеупорного кристаллического остова из кристаллов карбида или другого высокоогнеупорного соединения с прочной и вязкой связкой из металла, образующего тугоплавкие окислы (Со, Мо, Сr и др.). При этом пластичный металл облегчает, технологию изготовления любых сложных изделий из керметов, а высокие их свойства обусловлены кристаллическим остовом.

Карбиды и керметы благодаря своей высокой прочности, особенно при высоких температурах, применяются для лопаток газотурбинных двигателей. Таблица 5 характеризует свойства этих материалов.

Причины образования холодных трещин в сварных соединениях

Качество сварных соединений среднеуглеродистых легированных сталей во многом определяется свойствами зоны термического влияния и прежде всего...

Высокие эксплуатационные свойства многослойных сварных соединений, полученных при сварке с двухструйной защитой, подтверждает...

С целью определения зависимостей химического состава и эквивалентного содержания углерода Сэкв металла шва многослойных сварных соединений...